Le tissu osseux est le tissu le plus important de notre corps. Il remplit de nombreuses fonctions. Le tissu osseux en histologie est appelé un type de tissu conjonctif squelettique, qui comprend également le tissu cartilagineux. Les cellules des tissus conjonctifs squelettiques, y compris les os, se développent à partir du mésenchyme.
Tissus conjonctifs squelettiques
Les tissus conjonctifs squelettiques remplissent de nombreuses fonctions:
- Les os sont l'épine dorsale de tout l'organisme. Le squelette permet à une personne, constituée entièrement de tissus mous, de se sentir en confiance dans l'espace.
- Grâce au squelette nous pouvons bouger. Les muscles sont attachés aux os, qui à leur tour forment des leviers de mouvement qui vous permettent d'effectuer n'importe quelle action.
- Le dépôt de nombreux minéraux est situé dans le tissu osseux. Le tissu osseux est impliqué dans le métabolisme du phosphate et du calcium.
- L'hématopoïèse se produit dans les os, à savoir dans la moelle osseuse rouge.
Les fonctions du tissu osseux en histologie sont définies comme coïncidant avec les fonctions de toustissus conjonctifs squelettiques, mais ce tissu a un certain nombre de propriétés uniques.
La principale caractéristique et différence entre le tissu osseux et les autres tissus conjonctifs est sa forte teneur en minéraux, qui est de 70 %. Cela explique la solidité des os, car la substance intercellulaire du tissu conjonctif osseux est à l'état solide.
Tissus osseux. La composition chimique du tissu osseux
Le tissu osseux doit commencer par l'étude de sa composition chimique. Cela vous permettra de comprendre ses propriétés particulières. La teneur en substances organiques dans le tissu est de 10 à 20%. L'eau contient de 6% à 20%, des minéraux, comme mentionné ci-dessus, surtout - jusqu'à 70%. Les principaux éléments de la substance minérale de l'os sont le phosphate de calcium et les hydroxyapatites. Également riche en sels minéraux.
La combinaison de substances organiques et inorganiques du tissu osseux explique la force, l'élasticité des os, leur capacité à supporter de lourdes charges. Dans le même temps, une teneur trop élevée en minéraux rend les os considérablement cassants.
La substance intercellulaire est formée à 95% de collagène de type I. La matière organique s'accumule sur les fibres protéiques. Les phosphoprotéines contribuent à l'accumulation d'ions calcium dans les os. Les protéoglycanes favorisent la liaison du collagène aux composés minéraux, dont la formation, à son tour, est assistée par la phosphatase alcaline et l'ostéonectine, ce qui stimule la croissance des cristaux inorganiques.
Composants cellulaires
Cellules osseuses dansL'histologie est divisée en trois types: les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes. Les composants cellulaires interagissent les uns avec les autres, formant un système intégral.
Ostéoblastes
Les ostéoblastes sont des cellules cubiques de forme ovale avec un noyau excentrique. La taille de ces cellules est d'environ 15 à 20 microns. Les organelles sont bien développées, les EPS granulaires et le complexe de Golgi sont exprimés, ce qui peut expliquer la synthèse active des protéines exportées. En histologie, sur une préparation de tissu osseux, le cytoplasme des cellules se colore de façon basophile.
Les ostéoblastes sont localisés à la surface des faisceaux osseux dans l'os émergent, où ils restent dans les os matures dans la substance spongieuse. Dans les os formés, les ostéoblastes peuvent être trouvés dans le périoste, dans l'endoste recouvrant le canal médullaire, dans l'espace périvasculaire des ostéons.
Les ostéoblastes sont impliqués dans l'ostéogenèse. En raison de la synthèse active et de l'exportation de protéines, une matrice osseuse se forme. Grâce à la phosphatase alcaline, active dans la cellule, il y a accumulation de minéraux. N'oubliez pas que les ostéoblastes sont les précurseurs des ostéocytes. Les ostéoblastes sécrètent des vésicules matricielles dont le contenu déclenche la formation de cristaux à partir des minéraux de la matrice osseuse.
Les ostéoblastes sont divisés en actifs et en repos. Les actifs participent à l'ostéogenèse et produisent des composants matriciels. Les ostéoblastes au repos avec une membrane endo-osseuse protègent l'os des ostéoclastes. Les ostéoblastes au repos peuvent être activés lorsqueajustement osseux.
Ostéocytes
Les ostéocytes sont des cellules matures et bien différenciées du tissu osseux, situées une à la fois dans des interstices, également appelés cavités osseuses. Cellules de forme ovale avec de nombreux processus. La taille des ostéocytes est d'environ 30 microns de longueur et jusqu'à 12 de largeur. Le noyau est allongé, situé au centre. La chromatine est condensée et forme de gros amas. Les organelles sont peu développées, ce qui peut expliquer la faible activité synthétique des ostéocytes. Les cellules sont reliées les unes aux autres par des processus via des contacts cellulaires de nexus, formant du syncytium. À travers les processus, il y a un échange de substances entre le tissu osseux et les vaisseaux sanguins.
Ostéoclastes
Les ostéoclastes, contrairement aux ostéoblastes et aux ostéocytes, proviennent des cellules sanguines. Les ostéocytes sont formés par la fusion de plusieurs promonocytes, certains auteurs ne les considèrent donc pas comme des cellules et les classent comme des symplastes.
Par structure, les ostéoclastes sont de grandes cellules légèrement allongées. La taille des cellules peut varier de 60 à 100 µm. Le cytoplasme peut être coloré à la fois de manière oxyphile et basophile, tout dépend de l'âge des cellules.
Il y a plusieurs zones dans une cellule:
- Basal, contenant les principaux organites et noyaux.
- Bord ébouriffé de microvillosités pénétrant dans l'os.
- Zone vésiculaire contenant des enzymes dégradant les os.
- Zone d'adhérence de couleur claire pour favoriser la fixation cellulaire.
- Zonerésorption
Les ostéoclastes détruisent le tissu osseux, participent au remodelage osseux. La destruction de la substance osseuse, ou, en d'autres termes, la résorption, est une étape importante de la restructuration, suivie de la formation d'une nouvelle substance à l'aide d'ostéoblastes. La localisation des ostéoclastes coïncide avec la présence d'ostéoblastes, dans les dépressions à la surface des poutres osseuses, dans l'endoste et le périoste.
Périoste
Le périoste est composé d'ostéoblastes, d'ostéoclastes et de cellules ostéogéniques qui participent à la croissance et à la réparation des os. Le périoste est riche en vaisseaux sanguins, dont les branches s'enroulent autour de l'os, pénétrant dans sa substance.
En histologie, la classification du tissu osseux n'est pas très étendue. Les tissus sont divisés en fibres grossières et lamellaires.
Tissu osseux fibreux grossier
Le tissu osseux fibreux grossier survient principalement chez un enfant avant la naissance. Chez un adulte, il reste dans les sutures du crâne, dans les alvéoles dentaires, dans l'oreille interne, aux endroits où les tendons sont attachés aux os. Le tissu osseux fibreux grossier en histologie est déterminé par le prédécesseur de lamellaire.
Les tissus sont constitués d'épais faisceaux de fibres de collagène disposés de manière chaotique, qui sont situés dans une matrice constituée de substances inorganiques. Dans la substance intercellulaire, il y a aussi des vaisseaux sanguins, qui sont plutôt peu développés. Les ostéocytes sont situés dans la substance intercellulaire dans les systèmes de lacunes et de canaux.
Tissu osseux lamellaire
Tous les os du corps adulte, à l'exception des points d'attache des tendons et des zones de sutures crâniennes, sont constitués d'os lamellairetissu conjonctif.
Contrairement au tissu osseux fibreux grossier, tous les composants du tissu lamellaire sont structurés et forment des plaques osseuses. Les fibres de collagène d'une même plaque ont une direction.
Il existe deux variétés de tissu osseux lamellaire en histologie - spongieux et compact.
Matière spongieuse
Dans la substance spongieuse, les plaques sont combinées en trabécules, les unités structurelles de la substance. Les plaques arquées sont parallèles les unes aux autres, formant des faisceaux osseux avasculaires. Les plaques sont orientées dans le sens des trabécules elles-mêmes.
Les trabécules sont reliées les unes aux autres sous différents angles, formant une structure tridimensionnelle. Les cellules osseuses sont situées dans les interstices entre les faisceaux osseux, ce qui rend cette substance poreuse, expliquant le nom du tissu. Les cellules contiennent de la moelle osseuse rouge et des vaisseaux sanguins qui alimentent l'os.
La substance spongieuse est située dans la partie interne des os plats et spongieux, dans les épiphyses et les couches internes de la diaphyse tubulaire.
Matière osseuse compacte
L'histologie du tissu osseux lamellaire doit être bien étudiée, car c'est ce type de tissu osseux qui est le plus complexe et contient de nombreux éléments différents.
Les plaques osseuses dans une substance compacte sont disposées en cercle, elles sont insérées les unes dans les autres, formant un tas dense, où il n'y a pratiquement pas de lacunes. L'unité structurale est l'ostéon, forméplaques osseuses. Les enregistrements peuvent être divisés en plusieurs types.
- Plaques générales extérieures. Ils sont situés directement sous le périoste, encerclant tout l'os. Dans les os spongieux et plats, la substance compacte ne peut être exprimée que par de telles plaques.
- Plaques Osteon. Ce type de plaque forme des ostéons, des plaques concentriques s'étendant autour des vaisseaux. L'ostéon est l'élément principal de la substance compacte des diaphyses des os tubulaires.
- Les assiettes incrustées, qui sont les restes d'assiettes en décomposition.
- Les lamelles générales internes entourent le canal médullaire avec de la moelle jaune.
La substance compacte est localisée dans la couche superficielle des os plats et spongieux, dans la diaphyse et les couches superficielles de l'épiphyse des os tubulaires.
L'os est recouvert de périoste, qui contient des cellules cambiales, grâce auxquelles l'os grossit. Le périoste contient également des ostéoblastes et des ostéoclastes.
Sous le périoste se trouve une couche de plaques générales externes.
Au centre même de l'os tubulaire se trouve la cavité médullaire, recouverte d'endosteum. Endost est recouvert de plaques générales internes, l'enfermant dans un anneau. Des trabécules de substance spongieuse peuvent jouxter la cavité médullaire, de sorte qu'à certains endroits, les plaques peuvent devenir moins prononcées.
Entre les couches externe et interne des plaques générales se trouve la couche d'ostéon de l'os. Au centre de chaque ostéon se trouve un canal de Havers avec un vaisseau sanguin. Les canaux de Havers communiquent entre eux par des canaux de Volkmann transversaux. L'espace entre les plaques et le vaisseau est appelé périvasculaire, le vaisseau est recouvert de tissu conjonctif lâche et l'espace périvasculaire contient des cellules similaires à celles du périoste. Le canal est entouré de couches de plaques d'ostéon. À leur tour, les ostéons sont séparés les uns des autres par une ligne de résorption, souvent appelée clivage. Également entre les ostéons se trouvent des plaques intercalées, qui sont le matériau résiduel des ostéons.
Les espaces osseux contenant des ostéocytes sont situés entre les plaques d'ostéon. Les processus des ostéocytes forment des tubules, à travers lesquels les nutriments sont transportés vers les os perpendiculairement aux plaques.
Les fibres de collagène permettent de voir les canaux osseux et les cavités au microscope, car les zones tapissées de collagène sont colorées en brun.
En histologie sur la préparation, le tissu osseux lamellaire est coloré selon Schmorl.
Ostéogenèse
L'ostéogenèse est directe ou indirecte. Le développement direct est réalisé à partir du mésenchyme, à partir des cellules du tissu conjonctif. Indirect - à partir de cellules cartilagineuses. En histologie, l'ostéogenèse directe du tissu osseux est considérée avant indirecte, car il s'agit d'un mécanisme plus simple et plus ancien.
Ostéogenèse directe
Les os du crâne, les petits os de la main et les autres os plats se développent à partir du tissu conjonctif. Dans la formation des os de cette manière, quatre étapes peuvent être distinguées
- Formation de l'ébauche squelettique. Au cours du premier mois, les cellules souches stromales pénètrent dans le mésenchyme à partir des somites. Il y a multiplication des cellules, enrichissement du tissu en vaisseaux. Sous l'influence de facteurs de croissance, les cellules forment des grappes de jusqu'à 50 pièces. Les cellules sécrètent des protéines, se multiplient et grandissent. Dans les cellules souches du stroma, le processus de différenciation commence, elles se transforment en cellules progénitrices ostéogéniques.
- Stade ostéoïde. Dans les cellules ostéogéniques, la synthèse des protéines et l'accumulation de glycogène se produisent, les organites deviennent plus gros, ils fonctionnent plus activement. Les cellules ostéogéniques synthétisent du collagène et d'autres protéines, telles que la protéine morphogénétique osseuse. Au fil du temps, les cellules commencent à se multiplier moins fréquemment et à se différencier en ostéoblastes. Les ostéoblastes participent à la formation de la substance intercellulaire, pauvre en minéraux et riche en matière organique, l'ostéoïde. C'est à ce stade que les ostéocytes et les ostéoclastes apparaissent.
- Minéralisation ostéoïde. Les ostéoblastes sont également impliqués dans ce processus. La phosphatase alcaline commence à y travailler, dont l'activité contribue à l'accumulation de minéraux. Des vésicules matricielles remplies de la protéine ostéocalcine et du phosphate de calcium apparaissent dans le cytoplasme. Les minéraux adhèrent au collagène grâce à l'ostéocalcine. Les trabécules augmentent et, se connectant les unes aux autres, forment un réseau où subsistent encore le mésenchyme et les vaisseaux. Le tissu résultant est appelé tissu membraneux primaire. Le tissu osseux est constitué de fibres grossières, formant l'os spongieux primaire. A ce stade, le périoste est formé à partir du mésenchyme. Des cellules apparaissent à proximité des vaisseaux sanguins du périoste, qui vont alors participer à la croissance et à la régénération de l'os.
- La formation de plaques osseuses. A ce stade, il y aremplacement du tissu osseux membraneux primaire par lamellaire. Les ostéons commencent à remplir les espaces entre les trabécules. Les ostéoclastes pénètrent dans l'os à partir des vaisseaux sanguins, qui y forment des cavités. Ce sont les ostéoclastes qui créent une cavité pour la moelle osseuse, affectent la forme de l'os.
Ostéogenèse indirecte
L'ostéogenèse indirecte se produit au cours du développement des os tubulaires et spongieux. Pour comprendre tous les mécanismes de l'ostéogenèse, il faut bien connaître l'histologie des tissus conjonctifs cartilagineux et osseux.
L'ensemble du processus peut être divisé en trois étapes:
- Formation du modèle de cartilage. Dans la diaphyse, les chondrocytes manquent de nutriments et deviennent boursouflés. Les vésicules matricielles libérées conduisent à la calcification du tissu cartilagineux. En histologie, le cartilage et le tissu osseux sont interconnectés. Ils commencent à se remplacer. Le périchondre devient le périoste. Les cellules chondrogéniques deviennent ostéogéniques, qui à leur tour deviennent des ostéoblastes.
- Formation de l'os spongieux primaire. Du tissu conjonctif fibreux rugueux apparaît à la place du modèle cartilagineux. Un anneau osseux périchondral, une manchette osseuse, est également formé, où les ostéoblastes forment des trabécules directement au site de la diaphyse. En raison de l'apparition d'une manchette osseuse, la nutrition du cartilage devient impossible et les chondrocytes commencent à mourir. Le cartilage et le tissu osseux en histologie sont très interconnectés. Suite à la mort des chondrocytes, les ostéoclastes forment des canaux depuis la périphérie de l'os jusqu'à la profondeur de la diaphyse, le long desquels se déplacent les ostéoblastes, les cellules ostéogéniques et les vaisseaux sanguins. L'ossification endochondrale commence, se transformant finalement en épiphysaire.
- Reconstruire le tissu. Le tissu fibreux grossier primaire se transforme progressivement en lamellaire.
Croissance et développement du tissu osseux
La croissance osseuse chez l'homme peut atteindre 20 ans. L'os croît en largeur grâce au périoste, en longueur grâce à la plaque de croissance métaépiphysaire. Dans la plaque métaépiphysaire, on distingue la zone de cartilage au repos, la zone de cartilage cylindrique, la zone de cartilage vésiculaire et la zone de cartilage calcifié.
De nombreux facteurs influencent la croissance et le développement osseux. Ceux-ci peuvent être des facteurs de l'environnement interne, des facteurs environnementaux, un manque ou un excès de certaines substances.
La croissance s'accompagne de la résorption des vieux tissus et de leur remplacement par un nouveau jeune. Dans l'enfance, les os se développent très activement.
La croissance osseuse est influencée par de nombreuses hormones. Par exemple, la somatotropine stimule la croissance osseuse, mais avec son excès, une acromégalie peut survenir, avec une carence - le nanisme. L'insuline est essentielle au bon développement des cellules ostéogéniques et stromales souches. Les hormones sexuelles affectent également la croissance osseuse. Leur contenu accru à un âge précoce peut entraîner un raccourcissement des os en raison d'une ossification précoce de la plaque métaépiphysaire. Leur teneur réduite à l'âge adulte peut conduire à l'ostéoporose, augmenter la fragilité osseuse. L'hormone thyroïdienne calcitonine entraîne l'activation des ostéoblastes, la parathyrine augmente le nombre d'ostéoclastes. La thyroxine affecte les centres d'ossification, les hormones des glandes surrénales - les processus de régénération.
La croissance osseuse ainfluence également certaines vitamines. La vitamine C favorise la synthèse du collagène. Avec l'hypovitaminose, un ralentissement de la régénération du tissu osseux peut être observé, l'histologie dans de tels processus peut aider à découvrir les causes de la maladie. La vitamine A accélère l'ostéogenèse, il faut faire attention, car avec l'hypervitaminose il y a un rétrécissement des cavités osseuses. La vitamine D aide le corps à absorber le calcium, avec le béribéri, les os sont pliés. Dans le même temps, le tissu osseux plastique formé en histologie est accompagné du terme ostéomalacie, et de tels symptômes sont également caractéristiques du rachitisme chez les enfants.
Remodeler l'os
Dans le processus de restructuration, le tissu conjonctif fibreux grossier est remplacé par du tissu lamellaire, la substance osseuse est renouvelée et la teneur en minéraux est régulée. En moyenne, 8% de la substance osseuse est renouvelée par an, et le tissu spongieux se renouvelle 5 fois plus intensément que le tissu lamellaire. Dans l'histologie du tissu osseux, une attention particulière est portée aux mécanismes de remodelage osseux.
La restructuration comprend la résorption, la destruction des tissus et l'ostéogenèse. Avec l'âge, la résorption peut prédominer. Ceci explique l'ostéoporose chez les personnes âgées.
Le processus de restructuration comprend quatre étapes: activation, résorption, réversion et formation.
La régénération du tissu osseux en histologie est considérée comme une sorte de remodelage osseux. Ce processus est très important, mais surtout, connaissant les facteurs qui affectent le processus de régénération, nous pouvons l'accélérer, ce qui est très important en cas de fractures osseuses.
Connaissance de l'histologie, le tissu osseux humain est utile à la fois aux médecins et aux gens ordinaires. Comprendre certains mécanismes peut aider même dans les choses de tous les jours, par exemple, dans le traitement des fractures, dans la prévention des blessures. La structure du tissu osseux en histologie est bien étudiée. Mais encore, le tissu osseux est loin d'être entièrement exploré.
